JP2007536513A - Component inspection apparatus and inspection method based on structurally adjusted vibration characteristics - Google Patents

Component inspection apparatus and inspection method based on structurally adjusted vibration characteristics Download PDF

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ポスピシル ジェームズ
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フォード モーター カンパニー
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Abstract

【課題】組立体の部品の不良を、その部品が組立体の中に取り付けられるのに先立って検出可能な、構造的に調整される振動特性に基づく部品検査装置を提供する。
【解決手段】部品検査装置は、試験される部品を、組立体の中で通常使用される間にその部品が作動する速度と異なる速度で、そして異なる負荷の下で作動させる。この速度及び負荷の違いを補償するため、部品検査装置は、部品検査装置のモード周波数及び作動速度と、組立体のモード周波数及び作動速度との間に関連性が存在するように、構造的に調整される。
A component inspection apparatus based on a structurally adjusted vibration characteristic capable of detecting a defect in a component of an assembly prior to the component being mounted in the assembly.
A part inspection apparatus operates a part to be tested at a speed different from that at which the part operates during normal use in an assembly and under different loads. In order to compensate for this difference in speed and load, the component inspection device is structurally structured so that there is a relationship between the mode frequency and operating speed of the component inspection device and the mode frequency and operating speed of the assembly. Adjusted.

Description

本発明は、組立体の中の部品の異常を、その部品が組立体の中に取り付けられるのに先立って検出するための検査装置、及び検査方法に関し、特に、組立体や検査装置の構造により調整され得る振動特性に基づいて、その内部の部品の異常を検出するものに関連する。   The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for detecting an abnormality of a component in an assembly before the component is mounted in the assembly, and more particularly, depending on the structure of the assembly or the inspection device. This relates to detecting abnormalities in the internal components based on the vibration characteristics that can be adjusted.

静かな車に乗ることへの重要性が高まるにつれて、車両のパワートレイン内の騒音、振動及びハーシュネス(noise, vibration and harshness: NVH)のレベルが、車両の全体的な騒音レベルを規定する上で重要な役割を持つと見なされるようになってきた。例えば、ギア・ノイズが、受け容れ難い変速機NVHレベル、言い換えると、車両の受け容れ難いNVHレベルの主要な原因となり得る。これらの問題に取り組むため、種々の歯車測定・検査装置が、騒音を立てる歯車を変速機内に組み込まれる前に特定し、そして取り除くために開発されてきた。   As the importance of riding in quiet cars increases, the level of noise, vibration and harshness (NVH) in the vehicle's powertrain will help define the overall noise level of the vehicle. It has come to be regarded as having an important role. For example, gear noise can be a major cause of unacceptable transmission NVH levels, in other words, unacceptable NVH levels in vehicles. To address these issues, various gear measurement and inspection devices have been developed to identify and remove noisy gears before they are incorporated into the transmission.

現行の方式はまた、変速機製造プラントの中に、変速機を組み立てた後にNVHレベルを検査するための試験台を置く工程を含んでいる。コンピュータを使ったシミュレーションは、変速機及び完成車の運動性能にまでも使用されている。これは、製造されそして組み立てられた変速機の実地性能試験によって補完される。   Current schemes also include placing a test bench in the transmission manufacturing plant to inspect NVH levels after the transmission is assembled. Computer simulations are also used for the performance of transmissions and finished vehicles. This is complemented by field performance tests of manufactured and assembled transmissions.

変速機組立て後の試験は、車両に取り付けられて騒音を発生させる変速機の数を低減するが、ライン末端の試験台、或いは実地性能試験において、許容しがたいNVHレベルを検出することは、費用がかかり無駄が多い。したがって、組立て前の歯車不良の検出のために、異なる計量/検査方法を機械加工部門において実行することが望ましい。しかしながら、機械加工部門の適所に置かれた現行の計量器は検出能力が制限されており、車両における受け容れ難いNVHレベルの原因となり得る僅かな歯車異常を検出できないことがしばしばある。   Testing after transmission assembly reduces the number of transmissions installed in the vehicle that generate noise, but detecting an unacceptable NVH level in a line end test bench or on-site performance test Expensive and wasteful. Therefore, it is desirable to perform different weighing / inspection methods in the machining department for detection of gear defects before assembly. However, current scales in place in the machining department have limited detection capabilities and often cannot detect minor gear anomalies that can cause unacceptable NVH levels in vehicles.

機械加工部門において現在利用可能な歯車計量装置は、歯車の寸法特徴と、歯の表面形状を測定するものである。それらは、歯車が変速機組立体の中で使用される前に、歯車の、機能性に基づくNVH検査(functionality based NVH checking)を実行することは出来ない。さらに、変速機エラー(Transmission Error: TE)試験装置や振動特性を測定する試験装置を含む、適所に置かれた他の数タイプの計量装置も存在するが、これらもまた能力が制限されている。   Gear metering devices currently available in the machining sector measure gear dimensional characteristics and tooth surface shape. They cannot perform a functionality based NVH checking of the gear before the gear is used in the transmission assembly. In addition, there are several other types of weighing equipment in place, including transmission error (TE) test equipment and test equipment that measures vibration characteristics, but these are also limited in capacity. .

これらの装置の限界の一つは、それらの構造物の動的応答が、完全に組み立てられた変速装置の応答と全く相関を示していない点にある。したがって、それらは、組み立てられた変速機内で騒音を発生するであろうミクロレベルの僅かな不良を検出できない。そのような装置において、構造部品は該して非常に硬く、歯車不良による励振レベルは低い。このように、歯車検査装置の構造体の振動レベルが低いことから、この構造体はもはや完成した組立体とは似たものでなく、そして試験結果は、試験された部品が取り付けられたときにどのように機能するかを表わすものではなくなる可能性がある。   One of the limitations of these devices is that the dynamic response of those structures does not show any correlation with the response of a fully assembled transmission. Therefore, they cannot detect slight micro-level defects that would generate noise in the assembled transmission. In such a device, the structural parts are thus very hard and the excitation level due to gear failure is low. Thus, due to the low vibration level of the gear inspection device structure, this structure is no longer similar to the finished assembly, and the test results are shown when the tested parts are installed. It may not represent how it works.

したがって、部品が組立体の中に取り付けられるのに先立って、組立体の構成部品の中の僅かな不良を検出可能な部品検査装置及び検査方法の必要性が存在する。   Accordingly, there is a need for a component inspection apparatus and inspection method that can detect minor defects in the components of an assembly prior to the component being installed in the assembly.

本発明は、部品が組立体の中に取り付けられるのに先立って、組立体の構成部品の中の僅かな不良を検出可能な部品検査装置及び検査方法を提供する。   The present invention provides a component inspection apparatus and inspection method capable of detecting slight defects in components of an assembly before the components are mounted in the assembly.

本発明は、部品が組立体の中に取り付けられるのに先立って、組立体の中の部品における不良を検出するための方法を提供する。部品は、組立体の中で一つ以上の速度で可動である。本発明の方法は、部品を一つ以上の所定速度で作動させるための部品検査装置を構成することを含む。検査装置は少なくとも一つのセンサーを含む。検査装置内における部品の作動速度が、一つ以上の所定速度から選ばれ、決定される。検査装置内の部品の少なくとも一つの異常周波数が、その作動速度の関数として決定される。検査装置の少なくとも一部は、所定周波数帯域の中に少なくとも一つのモード周波数を持つように構成される。検査装置の所定の周波数帯域は、検査装置内における部品の少なくとも一つの異常周波数を含む。検査装置の少なくとも一部は、検査装置内における部品の異常を識別するためのパラメータの値が、組立体の中における部品の異常識別パラメータの値に対し所定範囲内に入るようなモード特性を持つように構成される。検査装置内の部品の異常識別パラメータは、少なくとも一つの異常を持つ部品を用いている検査装置の振幅応答と、実質的に異常の無い部品を用いている検査装置の振幅応答との間の偏差として規定される。検査装置のモード特性及び振幅応答は、少なくとも一つのセンサーを用いて判定される。部品は検査装置の中で作動し、部品が検査装置の中で動作している間に、検査装置の所定の応答パラメータの値が測定される。これは、部品内の異常の検出を容易にする。   The present invention provides a method for detecting defects in a part in an assembly prior to the part being installed in the assembly. The parts are movable at one or more speeds in the assembly. The method of the present invention includes configuring a component inspection apparatus for operating a component at one or more predetermined speeds. The inspection device includes at least one sensor. The operating speed of the parts in the inspection device is selected and determined from one or more predetermined speeds. At least one abnormal frequency of a component in the inspection device is determined as a function of its operating speed. At least a part of the inspection apparatus is configured to have at least one mode frequency within a predetermined frequency band. The predetermined frequency band of the inspection apparatus includes at least one abnormal frequency of components in the inspection apparatus. At least a part of the inspection apparatus has a mode characteristic such that a parameter value for identifying a component abnormality in the inspection device falls within a predetermined range with respect to a component abnormality identification parameter value in the assembly. Configured as follows. The abnormality identification parameter of the component in the inspection apparatus is a deviation between the amplitude response of the inspection apparatus using the component having at least one abnormality and the amplitude response of the inspection apparatus using the component having substantially no abnormality. Is defined as The mode characteristics and amplitude response of the inspection device are determined using at least one sensor. The part operates in the inspection apparatus, and the value of a predetermined response parameter of the inspection apparatus is measured while the part is operating in the inspection apparatus. This facilitates detection of abnormalities in the part.

本発明は、車両の変速機の特定の歯車の異常を、この歯車が変速機の中に取り付けられるのに先立って検出するための方法を提供する。この方法は、変速機筐体上の少なくとも一つのセンサーを使用して、変速機のモード周波数の少なくとも一つを決定することを含む。変速機の歯車噛合周波数が、特定の歯車の歯数及び変速機の中における回転速度の関数として規定される。変速機歯車の噛合周波数が所定の変速機振動帯域の中にあるかどうかが、判定される。所定の変速機周波数は、変速機のモード周波数の少なくとも一つを含む。変速機のモード周波数の少なくとも一つに対する変速機歯車噛合周波数の位置関係もまた、判定される。更に、変速機歯車の噛合周波数の調波周波数の少なくとも一つが、所定の変速機周波数帯域の中に入っているかどうかが判定される。変速機歯車噛合周波数の少なくとも一つの調波周波数の位置関係もまた、変速機のモード周波数の少なくとも一つに関して判定される。変速機筐体上の少なくとも一つのセンサーは、少なくとも一つの異常を持つ歯車を含む状態での変速機の振幅応答(第一の振幅応答)を判定するために使用される。変速機筐体上の少なくとも一つのセンサーは、実質的に異常を持たない歯車を含む状態での変速機の振幅応答(第二の振幅応答)を判定するために使用される。変速機の中の特定の歯車の異常識別パラメータが判定される。この識別パラメータは、第一の振幅応答と第二の振幅応答との間の偏差として規定される。歯車検査装置が構成され、少なくとも一つの検査装置センサーを含む。検査装置は、特定の歯車を一つ以上の所定速度で回転させることが出来る。検査装置内の特定の歯車の回転速度は、一つ以上の所定速度から選択され、決定される。検査装置内の特定歯車の回転速度は、変速装置歯車の噛合周波数を決定するために使用される速度とは異なっている。検査装置歯車噛合周波数は、特定の歯車の歯数及び検査装置内における回転速度の関数として規定される。検査装置歯車噛合周波数の調波周波数の少なくとも一つが決定される。検査装置の少なくとも一部は、所定周波数帯域の中にモード周波数の少なくとも一つを持つように構成される。検査装置の所定周波数帯域は、検査装置歯車噛合周波数及び検査装置の歯車噛合周波数の調波周波数の少なくとも一つを含む。検査装置の少なくとも一部は、検査装置内における特定の歯車の異常識別パラメータの値が、変速装置内の部品の異常識別パラメータの値に基づく所定範囲内になるようなモード特性を持つように構成される。検査装置内における特定の歯車の異常識別パラメータは、少なくとも一つの異常を持つ歯車を使用している検査装置の振幅応答と、実質的に異常を持たない歯車を使用している検査装置の振幅応答との間の偏差として規定される。検査装置のモード特性及び振幅応答が、少なくとも一つのセンサーを使用して求められる。検査装置内における特定の歯車が回転させられ、検査装置の所定の応答パラメータの値が測定される。これは、特定の歯車内の異常の検出を容易にする。   The present invention provides a method for detecting an abnormality in a particular gear of a vehicle transmission prior to the gear being installed in the transmission. The method includes determining at least one mode frequency of the transmission using at least one sensor on the transmission housing. The gear mesh frequency of the transmission is defined as a function of the number of teeth of a particular gear and the rotational speed in the transmission. It is determined whether the meshing frequency of the transmission gear is within a predetermined transmission vibration band. The predetermined transmission frequency includes at least one of the mode frequencies of the transmission. The positional relationship of the transmission gear meshing frequency with respect to at least one of the transmission mode frequencies is also determined. Further, it is determined whether at least one of the harmonic frequencies of the transmission gear meshing frequency is within a predetermined transmission frequency band. The positional relationship of at least one harmonic frequency of the transmission gear meshing frequency is also determined with respect to at least one mode frequency of the transmission. At least one sensor on the transmission housing is used to determine an amplitude response (first amplitude response) of the transmission in a state including a gear having at least one abnormality. At least one sensor on the transmission housing is used to determine an amplitude response (second amplitude response) of the transmission in a state including a gear having substantially no abnormality. An anomaly identification parameter for a particular gear in the transmission is determined. This identification parameter is defined as the deviation between the first amplitude response and the second amplitude response. A gear inspection device is configured and includes at least one inspection device sensor. The inspection device can rotate a specific gear at one or more predetermined speeds. The rotational speed of a specific gear in the inspection device is selected and determined from one or more predetermined speeds. The rotational speed of the specific gear in the inspection device is different from the speed used to determine the meshing frequency of the transmission gear. The inspection device gear meshing frequency is defined as a function of the number of teeth of a specific gear and the rotational speed in the inspection device. At least one of the harmonic frequencies of the inspection device gear meshing frequency is determined. At least a part of the inspection apparatus is configured to have at least one mode frequency in a predetermined frequency band. The predetermined frequency band of the inspection device includes at least one of the inspection device gear meshing frequency and the harmonic frequency of the inspection device gear meshing frequency. At least a part of the inspection device is configured to have a mode characteristic such that the value of the abnormality identification parameter of a specific gear in the inspection device is within a predetermined range based on the value of the abnormality identification parameter of a component in the transmission. Is done. The abnormality identification parameter of a specific gear in the inspection device includes the amplitude response of the inspection device using a gear having at least one abnormality and the amplitude response of the inspection device using a gear having substantially no abnormality. Is defined as the deviation between. The mode characteristics and amplitude response of the inspection device are determined using at least one sensor. A specific gear in the inspection apparatus is rotated, and a value of a predetermined response parameter of the inspection apparatus is measured. This facilitates detection of anomalies within a particular gear.

本発明はまた、組立体の中の可動部品内の異常を、それが組立体の中に取り付けられるのに先立って検出するための、構造的に調整される振動特性に基く検査装置を提供する。組立体は、モード周波数を持ち、部品は、そこにおいて部品内の異常が検出可能な組立体の中の部品の作動速度の関数である少なくとも一つの組立体異常周波数を持つ。組立体異常周波数の少なくとも一つは、組立体の所定周波数帯域内にある。検査装置は、部品を一つ以上の所定速度で作動させることが出来る第一アクチュエータを含む。部品は、検査装置の中における部品の作動速度の関数である、少なくとも一つの検査装置異常周波数を持つ。検査装置異常周波数の少なくとも一つが、少なくとも一つの組立体異常周波数とは異なっている。部品が第一アクチュエータによって作動させられている間、構造体が部品を支持する。構造体は、検査装置の少なくとも一部が、検査装置の所定周波数帯域内に少なくとも一つのモード周波数を持つように構成される。検査装置の所定の周波数帯域に検査装置異常周波数の少なくとも一つが含まれる。センサーは、第一アクチュエータが部品を作動している間に、検査装置の所定の応答パラメータの値を測定する。   The present invention also provides an inspection device based on structurally tuned vibration characteristics for detecting anomalies in moving parts in an assembly prior to its being installed in the assembly. . The assembly has a mode frequency, and the part has at least one assembly abnormal frequency that is a function of the operating speed of the parts in the assembly in which an abnormality in the part is detectable. At least one of the abnormal assembly frequencies is within a predetermined frequency band of the assembly. The inspection device includes a first actuator that can operate the component at one or more predetermined speeds. The component has at least one inspection device anomalous frequency that is a function of the operating speed of the component in the inspection device. At least one of the inspection apparatus abnormal frequencies is different from the at least one assembly abnormal frequency. The structure supports the part while the part is actuated by the first actuator. The structure is configured such that at least a part of the inspection apparatus has at least one mode frequency within a predetermined frequency band of the inspection apparatus. The predetermined frequency band of the inspection device includes at least one of the inspection device abnormal frequencies. The sensor measures the value of the predetermined response parameter of the inspection device while the first actuator is actuating the part.

図1は、本発明に係る部品の検査装置、具体的には歯車検査装置10を示す。後に詳述するように、検査装置10は、構造的に調整される振動特性に基づいて、特定の部品、この実施形態においては歯車12の異常を、該歯車12が車両変速機のような組立体に取り付けられるのに先立って検出するための検査装置である。検査装置10は、歯車12を一つ以上の所定速度において回転可能な、この実施形態においては電気モータ14である第一アクチュエータを含む。モータ14は、プーリー16を回転させ、同様に、プーリー16の回転の動きを第二プーリー20に伝えるベルト18を回転させる。   FIG. 1 shows a component inspection apparatus, specifically, a gear inspection apparatus 10 according to the present invention. As will be described in detail later, the inspection device 10 detects abnormalities in a specific part, in this embodiment, the gear 12, based on structurally adjusted vibration characteristics. It is an inspection device for detecting prior to being attached to a solid body. The inspection device 10 includes a first actuator, which in this embodiment is an electric motor 14, capable of rotating the gear 12 at one or more predetermined speeds. The motor 14 rotates the pulley 16 and similarly rotates the belt 18 that transmits the rotational movement of the pulley 16 to the second pulley 20.

検査装置10はまた、回転する部品を備えたスピンドル、及び歯車12を支持するための拡張型コレットを含む、支柱21の型式の構造体を含む。具体的には、歯車12はスピンドル(以下、便宜的に符号21を付す)及び上方腕部(over-arm)23によってその回転軸方向に沿って支持される。プーリー20が、スピンドルの一部を回転させ、それにより歯車12を回転させる。   The inspection apparatus 10 also includes a structure of the type of column 21 that includes a spindle with rotating parts and an expandable collet for supporting the gear 12. Specifically, the gear 12 is supported along the direction of the axis of rotation by a spindle (hereinafter denoted by reference numeral 21 for the sake of convenience) and an over-arm 23. Pulley 20 rotates a portion of the spindle, thereby rotating gear 12.

親歯車24(第二部品、噛み合い歯車)が、歯車12と噛み合う様に配置され、歯車12がモータ14によって回転させられる時に歯車12によって駆動される。親歯車24は第二スピンドル26上に載置される。第二スピンドル26は、それ自身が、図1においては一つしか見えない複数の精密なガイド路30の上に載置された、ガイド部28の上に載置される。ガイド部28、ガイド路30及び、スピンドル21、26は全て、基部31の上に備えられる。検査装置10は、他の振動源から伝えられる振動を取り除くため、ゴム製の分離板32の上に載置されている。   A master gear 24 (second part, meshing gear) is arranged to mesh with the gear 12 and is driven by the gear 12 when the gear 12 is rotated by the motor 14. The master gear 24 is placed on the second spindle 26. The second spindle 26 is mounted on a guide portion 28, which is mounted on a plurality of precise guide paths 30 that are visible only one in FIG. The guide part 28, the guide path 30, and the spindles 21, 26 are all provided on the base part 31. The inspection device 10 is placed on a rubber separation plate 32 in order to remove vibration transmitted from other vibration sources.

ガイド部28をガイド路30の上で移動させることにより、歯車12と親歯車24との間の接触の仕方や接触量を変える事が可能になる。例えば、ガイド部28がスピンドル21に十分に近づいた場合、歯車12及び親歯車24が二重側面接触の状態、言い換えれば、一方の歯車上の歯が、他方の歯車上の隣り合う歯に同時に接触する状態で係合する。したがって、一方の歯車上の歯の両側面に他方の歯車が同時に接触する。ガイド部28がスピンドル21から離れると、歯車12.24は、単一側面接触状態で係合することが可能となる。さらに、ガイド部28をスピンドル21に対して近づけたり或いは遠ざけることが、バックラッシュ即ち、二つの歯車12、24の間の空隙の大きさを調整する手段を提供する。   By moving the guide portion 28 on the guide path 30, it is possible to change the manner and amount of contact between the gear 12 and the parent gear 24. For example, when the guide portion 28 is sufficiently close to the spindle 21, the gear 12 and the master gear 24 are in a double side contact state, in other words, a tooth on one gear is simultaneously with an adjacent tooth on the other gear. Engage in contact. Therefore, the other gear simultaneously contacts both side surfaces of the teeth on one gear. As the guide 28 moves away from the spindle 21, the gear 12.24 can be engaged in a single side contact. Further, moving the guide portion 28 closer or further away from the spindle 21 provides a means for adjusting the size of the backlash, ie, the gap between the two gears 12, 24.

後に詳述するように、歯車12を検査するとき特定のバックラッシュを与えるのが好ましい場合がある。調整可能な停止部33が、親歯車24と、間隔或いはバックラッシュのプリセット量において、検査される歯車12との係合を調整する。係合位置において、ガイド部28は、バックラッシュが試験中ずっと一定になるように、適所に固定される。   As will be described in detail later, it may be preferable to provide a specific backlash when inspecting the gear 12. An adjustable stop 33 adjusts the engagement between the master gear 24 and the gear 12 to be inspected at a preset amount of spacing or backlash. In the engaged position, the guide portion 28 is fixed in place so that the backlash is constant throughout the test.

モーター14が歯車12を作動するときに歯車12にトルク負荷を与えるため、別のアクチュエータすなわち、DCサーボ・モーター34が備えられる。もちろん、例えば、磁性粒子ブレーキ、油圧モーター或いは如何なる動的制動機構のような他の形式のアクチュエータも使用可能である。モーター34は駆動スプロケット35に対して動的トルク負荷を供給し、それは今度は、ベルト38を介して第二駆動スプロケット36(プーリ)にトルクを加える。スプロケット36がスピンドル26に、親歯車24の下方の位置にて取り付けられ、それにより親歯車24にトルク負荷を与える。したがって、親歯車24は、単一側面係合状態において、モーター34が親歯車24を介して歯車12に適切なトルク負荷を与えるよう、歯車12及びモーター34と連携する。これは、歯車12が変速機内で単一側面係合によるトルク負荷の下で作動しているような、実際の作動状態をシミュレートする一助となる。   Another actuator, a DC servo motor 34, is provided to apply a torque load to the gear 12 when the motor 14 operates the gear 12. Of course, other types of actuators can be used, such as magnetic particle brakes, hydraulic motors or any dynamic braking mechanism. Motor 34 provides a dynamic torque load to drive sprocket 35, which in turn applies torque to second drive sprocket 36 (pulley) via belt 38. A sprocket 36 is attached to the spindle 26 at a position below the master gear 24, thereby applying a torque load to the master gear 24. Accordingly, the master gear 24 cooperates with the gear 12 and the motor 34 so that the motor 34 applies an appropriate torque load to the gear 12 via the master gear 24 in the single side engagement state. This aids in simulating actual operating conditions such that the gear 12 is operating in the transmission under a torque load due to single side engagement.

モーター14によって回転させられる歯車12が所定期間の間トルク負荷の下で親歯車24を駆動するとき、上方腕部23上に配設された振動センサー40、及び、親歯車スピンドル26筐体上に配設された振動センサー41が、それぞれ加速度のような応答パラメータの値を測定し、この情報をコンピュータ42のような出力装置に出力する。この実施形態においてセンサー40、41は加速度計であるが、他の形態のセンサーもまた使用され得る。例えば、音響センサー即ちマイクロホンが、音を測定し、それらの大きさをコンピュータ42のようなコンピュータに出力するために使用され得る。同様に、速度センサー或いは変位センサーもまた、使用可能である。振動センサー40、41のようなセンサーは、関心のある所望の周波数帯域に亘ってパラメータを測定するのに十分な帯域幅を持たなくてはならない。検査装置10はまた、作業者が検査装置10の種々の構成要素を調整することを可能とし、そして、手動モード及び自動モードの両方でデータ或いは他の応答パラメータを入力することを可能とする、タッチスクリーン44を含む。他の形式の作業者インターフェースもまた、利用され得る。   When the gear 12 rotated by the motor 14 drives the parent gear 24 under a torque load for a predetermined period, the vibration sensor 40 disposed on the upper arm 23 and the parent gear spindle 26 on the housing The arranged vibration sensor 41 measures the value of a response parameter such as acceleration, and outputs this information to an output device such as a computer 42. In this embodiment, the sensors 40, 41 are accelerometers, but other forms of sensors can also be used. For example, acoustic sensors or microphones can be used to measure sounds and output their magnitude to a computer such as computer 42. Similarly, speed sensors or displacement sensors can also be used. Sensors such as vibration sensors 40, 41 must have sufficient bandwidth to measure parameters over the desired frequency band of interest. The inspection device 10 also allows an operator to adjust various components of the inspection device 10 and allows data or other response parameters to be entered in both manual and automatic modes. Includes a touch screen 44. Other types of worker interfaces may also be utilized.

上述したように、検査装置10の振動特性は構造的に調整されており、歯車12のような部品の不良を検出するように構成されている。「構造的に調整される」とは、検査装置10の少なくとも一つのモード周波数が所定の周波数帯域の中に含まれるように、当該検装置10の少なくとも一部を構成することを意味する。後述するように、検査装置10の所定周波数帯域は、検査用の歯車の特定の回転速度及びその歯車の異常周波数を用いて決定され得る。   As described above, the vibration characteristics of the inspection apparatus 10 are structurally adjusted, and are configured to detect a failure of a component such as the gear 12. “Structurally adjusted” means that at least a part of the inspection device 10 is configured such that at least one mode frequency of the inspection device 10 is included in a predetermined frequency band. As will be described later, the predetermined frequency band of the inspection apparatus 10 can be determined using a specific rotation speed of the inspection gear and an abnormal frequency of the gear.

検査装置10用に選択されたモード周波数は通常、変速機或いは歯車12や他の試験される部品がその中に取り付けられる他の組立体のモード周波数とは同じでない。これは、歯車12が検査装置10内では、変速機内で作動するときに比べて低い速度で作動させられるからである。これは、実際の変速機組立体とは異なる、乾いた状態下でギアを作動させる検査装置10内において、試験用の歯車に損傷を与えないために必要である。   The mode frequency selected for the inspection device 10 is typically not the same as the mode frequency of the transmission or other assembly into which the gear 12 or other component to be tested is mounted. This is because the gear 12 is operated in the inspection apparatus 10 at a lower speed than when operating in the transmission. This is necessary to avoid damaging the test gear in the inspection device 10 that operates the gear under dry conditions, which is different from the actual transmission assembly.

検査装置10は、歯車12の異常を検出するように構成される。例えば、切り傷、研削条痕及び、「プラス・チップ(plus-tip)」状態は全て、歯車に生じ得る異常である。歯車が変速機内に取り付けられ作動させられるのに先立って、従来の計測装置、例えば振動に基づく検査装置を使用した場合、これらのような異常は検出されないことがしばしばあった。変速機が車両内に取り付けられる前にこれらの異常が検出されなかったとき、それらは車両が駆動されるときに望ましくない騒音及び振動を生成する可能性がある。さらに、組立ての後、即ちラインの終端の試験台において組立てられた変速機の中に歯車異常が検出された場合、人件費の浪費に起因する著しいコスト不利益があり、相当数の部品がスクラップになり得る。   The inspection device 10 is configured to detect an abnormality of the gear 12. For example, cuts, grinding streaks, and “plus-tip” conditions are all abnormalities that can occur in gears. Such abnormalities were often not detected when using conventional measurement devices, such as inspection devices based on vibrations, before the gears were installed and operated in the transmission. When these anomalies are not detected before the transmission is installed in the vehicle, they can generate undesirable noise and vibration when the vehicle is driven. Furthermore, if gear abnormalities are detected after assembly, i.e. in the transmission assembled at the end of the line, there is a significant cost penalty due to wasted labor costs and a significant number of parts are scrapped. Can be.

これらの異常を含めて、車両内に望ましくないNVH特性を生成し得る他の歯車異常を検出するために、検査装置10は、ライン末端の試験台における組み立てられた変速機の異常と相関のある異常検出能力を持つように、構造的に調整される。この一般概念は、図2に概略的に示される。同図(b)において、歯車12のような歯車によって変速機46のような組立体の中に生成される励振は、歯車速度(速度2)及び歯車の歯のジオメトリ(geometry)の関数として表される。変速機46はトルク負荷(負荷2)の下で作動し、歯車の歯のジオメトリ及び歯車異常に起因する構造的励振を受ける。   In order to detect other gear anomalies that may produce undesirable NVH characteristics in the vehicle, including these anomalies, the inspection device 10 is correlated with the assembled transmission anomalies at the end-of-line test bench. Structurally adjusted to have anomaly detection capability. This general concept is shown schematically in FIG. In FIG. 6 (b), the excitation generated by a gear such as gear 12 in an assembly such as transmission 46 is expressed as a function of gear speed (speed 2) and gear tooth geometry. Is done. The transmission 46 operates under a torque load (Load 2) and receives structural excitation due to gear tooth geometry and gear anomalies.

その後、変速機の応答、具体的には振動応答が測定される。図2(a)は、検査装置10のような検査装置が、変速機46の異常と相関のある態様で歯車の歯の異常に応答する構造となり得ることを示す。検査装置10内においても、励振は歯車速度(速度1)及び歯車の歯のジオメトリの関数として表される。トルク負荷(負荷1)が歯車検査装置に与えられ得て、検査装置10の振動応答が測定される。   Thereafter, the response of the transmission, specifically the vibration response, is measured. FIG. 2 (a) shows that an inspection device, such as inspection device 10, can be structured to respond to gear tooth abnormalities in a manner that is correlated with transmission 46 abnormality. Even in the inspection device 10, the excitation is expressed as a function of the gear speed (speed 1) and the gear tooth geometry. A torque load (load 1) can be applied to the gear inspection device and the vibration response of the inspection device 10 is measured.

図2に示されるように、分析される歯車の回転速度は、検査装置10内(速度1)と組み立てられた変速機内(速度2)とで異なっている。さらに、加えられるトルク負荷も両者で異なっている。しかしながら、歯車の歯のジオメトリは同じである。したがって、検査装置10は、組み立てられた変速機46と同じモード周波数及び応答特性を持つようには構成されていない。むしろ、検査装置10は、二つの構造間の作動速度の違いを考慮して、変速機46内の振動応答と同じような振動応答を供給するモード周波数及び応答特性を持つよう構成される。   As shown in FIG. 2, the rotational speed of the analyzed gear differs between the inspection device 10 (speed 1) and the assembled transmission (speed 2). Furthermore, the applied torque load is different between the two. However, the gear teeth geometry is the same. Therefore, the inspection apparatus 10 is not configured to have the same mode frequency and response characteristics as the assembled transmission 46. Rather, the inspection apparatus 10 is configured to have a mode frequency and response characteristics that provide a vibration response similar to the vibration response in the transmission 46, taking into account the difference in operating speed between the two structures.

図3は、本発明の方法を示すフローチャート48を表わしている。最初に、このフローチャート48においては複数のステップが順番に示されているが、二つ以上のステップが同時に実行される場合もあり、或いは、図に示されたのとは異なる順番で実行される場合もあることを記しておく。まず、ステップ50において、変速機46のような組立体の基本周波数と、モード解析的に関心のある帯域に亘るモード周波数が決定される。関心のある帯域は、変速機の既知の作動条件に少なくとも部分的に基づいて選択される、変速機の所定周波数帯域である。もちろん、単一のモード周波数にのみ関心がある場合、他のモード周波数は決定される必要がない。   FIG. 3 represents a flowchart 48 illustrating the method of the present invention. First, in this flowchart 48, a plurality of steps are shown in order, but two or more steps may be executed simultaneously, or may be executed in a different order from that shown in the figure. Note that this may be the case. First, in step 50, the fundamental frequency of the assembly, such as transmission 46, and the mode frequency over the band of interest for mode analysis are determined. The band of interest is a predetermined frequency band of the transmission that is selected based at least in part on known operating conditions of the transmission. Of course, if only one mode frequency is of interest, other mode frequencies need not be determined.

歯車12のような部品は、試験されるとき未だ変速機に組みつけられていないので、ステップ50は、歯車12と同じ設計及び形式で、歯車12と同じ方法で加工及び製造された歯車を利用する変速機のモード周波数を決定することを含み得る。このような方法で、歯車検査装置10及び変速機の中でそれぞれ生じる歯車不良の形態及び程度が同様になるであろう。   Since parts such as gear 12 have not yet been assembled into the transmission when tested, step 50 utilizes a gear that has the same design and format as gear 12 and is processed and manufactured in the same manner as gear 12. Determining a mode frequency of the transmission to perform. In this way, the form and extent of gear failures that occur in the gear inspection device 10 and the transmission, respectively, will be similar.

変速機46のような変速機の基本周波数及び他のモード周波数は、望ましい結果を与えるのに有効な如何なる方法によっても決定され得る。例えば、加速度計のような振動センサーが、変速機筐体上における、ライン末端の試験台用に使用される振動センサーと同じ位置に、配置され得る。そのようなセンサーは、検査装置10上で使用されるのと同じ形式であり、さらに、都合がよければ、センサー40、41の一つは検査装置から取り外されて、変速機上でも使用され得る。   The fundamental frequency and other mode frequencies of a transmission, such as transmission 46, can be determined by any method effective to provide the desired result. For example, a vibration sensor, such as an accelerometer, can be placed on the transmission housing at the same location as the vibration sensor used for the line end test bench. Such a sensor is of the same type as used on the inspection device 10 and, if convenient, one of the sensors 40, 41 can be removed from the inspection device and used on the transmission. .

センサーは、コンピュータのような、データー収集・出力器に結合される。その後、変速機筐体は、衝撃機器のハンマーで打たれる。ハンマーには、衝撃力を測定するためのセンサーが付設され得る。変速機の振動応答データは、この技術分野において良く知られている高速フーリエ変換を使用して変換され、図4に示すような周波数領域にプロットされる。図示のグラフは、略1760ヘルツ(Hz)の基本周波数を含む、試験される変速機の構造的モード周波数の幾つかを示す。   The sensor is coupled to a data collection and output device, such as a computer. Thereafter, the transmission housing is struck with an impact device hammer. The hammer can be provided with a sensor for measuring the impact force. Transmission vibration response data is transformed using a fast Fourier transform well known in the art and plotted in the frequency domain as shown in FIG. The illustrated graph shows some of the structural mode frequencies of the transmission being tested, including a fundamental frequency of approximately 1760 hertz (Hz).

変速機46のような組立体の基本周波数及び他のモード周波数に加えて、組立体の中で作動する部品の少なくとも一つの異常周波数もまた、決定される(図3のステップ52を参照)。それは組立体の中で作動する部品の異常周波数であるが、便宜上、組立体異常周波数と呼ぶ。車両変速機が組立体のとき、関心のある一つの異常周波数は、歯車の噛合周波数即ち、変速機歯車噛合周波数である。「変速機」という修飾語が付いているのは、それが組立てられた変速機内で作動するときの、歯車の歯車噛合周波数であることを示す。他の組立体には、異なる名前の異常周波数が使用され得る。   In addition to the fundamental frequency and other mode frequencies of the assembly, such as transmission 46, at least one abnormal frequency of components operating in the assembly is also determined (see step 52 in FIG. 3). It is the abnormal frequency of the part that operates in the assembly, but for convenience it is called the assembly abnormal frequency. When the vehicle transmission is an assembly, one anomalous frequency of interest is the gear meshing frequency, ie the transmission gear meshing frequency. The “transmission” modifier indicates that it is the gear meshing frequency of the gear when it operates in the assembled transmission. Other assemblies may use differently named abnormal frequencies.

一般に、異常周波数は、部品が組立体の中で作動しているときに部品異常が検出されるところの作動周波数である。例えば、変速機46のような車両変速機の場合、歯車の歯の異常は、それが回転するときに望ましくない騒音及び振動を生成し得ることが知られている。例えばエンジン内のクランク・シャフトの様な他の組立体、或いは予備的組立体が分析されるとき、異常周波数は歯車噛合周波数ではなく、分析される部品内の異常がその組立体の中に望ましくない騒音或いは振動を生成するような、他の幾つかの周波数であり得る。したがって、本発明は、可動部品を備え、この部品内の異常が望ましくない騒音或いは振動を既知の周波数或いは周波数群において生成するような、如何なる組立体においても使用され得る。   In general, an abnormal frequency is an operating frequency at which a component abnormality is detected when the component is operating in an assembly. For example, in the case of a vehicle transmission, such as transmission 46, it is known that a gear tooth anomaly can create undesirable noise and vibration as it rotates. For example, when other assemblies, such as crankshafts in an engine, or preliminary assemblies are analyzed, the anomalous frequency is not the gear meshing frequency and an anomaly in the component being analyzed is desirable in the assembly. There may be several other frequencies that produce no noise or vibration. Thus, the present invention can be used in any assembly that includes moving parts and where abnormalities in the parts generate undesirable noise or vibrations at known frequencies or groups of frequencies.

変速機46内の歯車12の場合、異常周波数は、例えば歯車12上の歯の数及び変速機46内での回転速度の関数である、変速機歯車噛合周波数である。例えば、もし歯車12が57個の歯を持ち、そして変速機46内で毎分875回転の速度(875 RPM)で回転するならば、変速機歯車噛合周波数(transmission gear mesh frequency : T-GMF)は、次式から容易に算出される: T-GMF = (857PM)×(57)/(60秒/分)。従って、前出の例において変速機歯車噛合周波数は、831.25Hzである。   In the case of the gear 12 in the transmission 46, the abnormal frequency is, for example, the transmission gear meshing frequency, which is a function of the number of teeth on the gear 12 and the rotational speed in the transmission 46. For example, if gear 12 has 57 teeth and rotates in transmission 46 at a speed of 875 revolutions per minute (875 RPM), transmission gear mesh frequency (T-GMF) Is easily calculated from the following formula: T-GMF = (857PM) x (57) / (60 seconds / min). Therefore, in the above example, the transmission gear meshing frequency is 831.25 Hz.

変速機歯車噛合周波数は、その後、図4に示すような変速機46の基本周波数及び他のモード周波数と比較される。また、図4には、変速機46の所定周波数帯域(帯域 1)が示されている。変速機の所定周波数帯域は、図4にプロットされたように、モード周波数を含んでいる。   The transmission gear mesh frequency is then compared with the fundamental frequency and other mode frequencies of the transmission 46 as shown in FIG. FIG. 4 shows a predetermined frequency band (band 1) of the transmission 46. The predetermined frequency band of the transmission includes the mode frequency as plotted in FIG.

図3を参照すると、ステップ54において、変速機歯車噛合周波数の高調波周波数、即ち変速機歯車噛合周波数の整数の倍数が決定され、そして、完全に組み立てられた変速機のモード周波数との相互の位置関係(図4のようなグラフの横軸上における位置関係)が調べられる。関心があるのは、変速機歯車噛合周波数或いはその高調波周波数が、変速機のモード周波数のいずれかに近いかどうか、例えば、20%以内かどうかである。上述したように変速機歯車噛合周波数は831.25Hzであり、この値を図4に示すグラフと比較すると、831.25Hzという変速機歯車噛合周波数は、所定周波数帯域内において変速機のいずれのモード周波数についても20%以内にはないことが判る。   Referring to FIG. 3, in step 54, the harmonic frequency of the transmission gear meshing frequency, i.e., an integer multiple of the transmission gear meshing frequency, is determined, and the correlation with the mode frequency of the fully assembled transmission is determined. The positional relationship (the positional relationship on the horizontal axis of the graph as shown in FIG. 4) is examined. We are interested in whether the transmission gear meshing frequency or its harmonic frequency is close to one of the transmission mode frequencies, for example, within 20%. As described above, the transmission gear meshing frequency is 831.25 Hz, and when this value is compared with the graph shown in FIG. 4, the transmission gear meshing frequency of 831.25 Hz is in any mode frequency of the transmission within the predetermined frequency band. It is understood that it is not within 20%.

その後、変速機歯車噛合周波数の高調波周波数が、いずれかの高調波周波数が所定周波数帯域内の変速機のいずれかのモード周波数に近いかどうかを判定するために、算出される。変速機歯車噛合周波数の二次高調波周波数は、(831.25Hz) × 2 = 1662.5Hzであり、したがって、変速機歯車噛合周波数の二次高調波周波数が変速機の一次の構造的モード周波数の20%以内にある。   Thereafter, the harmonic frequency of the transmission gear meshing frequency is calculated to determine whether any harmonic frequency is close to any mode frequency of the transmission within the predetermined frequency band. The second harmonic frequency of the transmission gear meshing frequency is (831.25 Hz) × 2 = 1662.5 Hz, so the second harmonic frequency of the transmission gear meshing frequency is 20 of the primary structural mode frequency of the transmission. Within%.

ここで、異常周波数が組立体のモード周波数に近いか否かの判定のために、20%の他の許容値が使用され得ることを記しておくべきである。例えば、実験によって得られるデータ或いは他の方法に基づいて、許容周波数帯域がモード周波数の百分率、例えばニ、三の例を示すと、プラス・マイナス10%、プラス・マイナス5%、として選択され得る。   It should be noted here that other tolerances of 20% can be used to determine whether the abnormal frequency is close to the mode frequency of the assembly. For example, based on experimentally obtained data or other methods, the allowable frequency band may be selected as a percentage of mode frequency, for example, plus or minus 10%, plus or minus 5%, for example .

図3に示すステップ56において、組立体内の不良部品及び合格部品の両方を使用して、組立体の振幅応答が測定される。例えば、変速機46に関して、まず、それが少なくとも一つの既知の不良を持つ歯車を含むときの振幅応答が測定され、そして、変速機46が実質的に不良の無い、即ち歯車に望ましくないNVH特性を持たせる不良の無い歯車を含むときの振幅応答が測定される。振幅応答は、変速機46のモード周波数を決定するために使用されるのと同じセンサーを用いて測定される。それから、変速機内の歯車12の識別子(異常の識別パラメータ)が、二つの振幅応答を比較することにより決定される。例えば、識別子は二つの振幅応答の偏差、或いは両者の比を利用することによって決定され得る。この識別子は、検査装置10を調整する一助となるべく使用される。   In step 56 shown in FIG. 3, the amplitude response of the assembly is measured using both bad and accepted parts in the assembly. For example, for transmission 46, first the amplitude response is measured when it includes a gear with at least one known defect, and then the transmission 46 is substantially defect-free, i.e. undesirable NVH characteristics in the gear. Amplitude response is measured when including a non-defective gear. The amplitude response is measured using the same sensor that is used to determine the mode frequency of the transmission 46. The identifier (abnormal identification parameter) of the gear 12 in the transmission is then determined by comparing the two amplitude responses. For example, the identifier can be determined by utilizing the deviation of the two amplitude responses, or the ratio of the two. This identifier is used as much as possible to help adjust the inspection apparatus 10.

ステップ58において、検査装置の作動に関する目標速度の範囲が選択されるが、その速度は、振動検出に適した従来の低速度歯車検査装置に比べれば高い。例えば歯車12が試験の間中、潤滑油を補給されているかどうかのような種々の因子が、望ましい作動速度を決定するために考慮され得る。検査装置10は、潤滑しない状態で歯車12を回転させるように構成されており、それゆえ、歯車12を変速機の中で回転する速度に比べて、十分低い速度で回転させる必要がある。   In step 58, a target speed range for operation of the inspection device is selected, which is higher than a conventional low speed gear inspection device suitable for vibration detection. Various factors can be considered to determine the desired operating speed, such as, for example, whether the gear 12 is being refueled throughout the test. The inspection device 10 is configured to rotate the gear 12 without being lubricated. Therefore, it is necessary to rotate the gear 12 at a sufficiently low speed compared to the speed at which the gear 12 rotates in the transmission.

検査装置10内の歯車12の回転速度が選択されれば、歯車12の歯の数を知ることにより、検査装置異常周波数、即ち検査装置歯車噛合周波数が決定される(ステップ60を参照)。組立体異常周波数と同様に検査装置異常周波数には、「検査装置」という修飾語が付いているが、これは検査装置内で作動している部品の異常周波数であることが理解されよう。それから、検査装置歯車噛合周波数の調波周波数が決定される(図3のステップ62を参照)。   If the rotational speed of the gear 12 in the inspection apparatus 10 is selected, the inspection apparatus abnormal frequency, that is, the inspection apparatus gear meshing frequency is determined by knowing the number of teeth of the gear 12 (see step 60). As with the assembly abnormal frequency, the inspection apparatus abnormal frequency has the modifier “inspection apparatus”, but it will be understood that this is the abnormal frequency of the part operating in the inspection apparatus. Then, the harmonic frequency of the inspection device gear meshing frequency is determined (see step 62 in FIG. 3).

検査装置異常周波数は、変速機歯車噛合周波数と同様に、歯車12の歯の数及び回転速度の関数である。もしも検査装置10が歯車12を120 RPMで回転させるように構成されているならば、検査装置歯車噛合周波数は114Hzと容易に算出でき、したがって、検査装置歯車噛合周波数の二次高調波周波数は228Hzである。変速機48の基本周波数の20%以内に入っているのは、変速機歯車噛合周波数の二次高調波周波数(1662.5Hz)だったので、歯車検査装置の構造的調整において重要なのは、検査装置歯車噛合周波数の二次高調波周波数(228Hz)である。   The inspection device abnormal frequency is a function of the number of teeth of the gear 12 and the rotational speed, similarly to the transmission gear meshing frequency. If the inspection device 10 is configured to rotate the gear 12 at 120 RPM, the inspection device gear meshing frequency can be easily calculated as 114 Hz, so the second harmonic frequency of the inspection device gear meshing frequency is 228 Hz. It is. It is the second harmonic frequency (1662.5Hz) of the transmission gear meshing frequency that is within 20% of the basic frequency of the transmission 48. Therefore, what is important in the structural adjustment of the gear inspection device is the gear of the inspection device. The second harmonic frequency (228 Hz) of the meshing frequency.

図3に示すように、ステップ64において、検査装置10は、望ましい試験条件で歯車12を作動させるよう、設計及び製造(構成)される。さらに、ステップ66において、歯車検査装置は、歯車異常の検出に最適化された構造部品によって構成される。例えば、検査装置10の少なくとも一部は、該検査装置10の所定周波数帯域内に少なくとも一つのモード周波数を持つように構成される。検査装置の所定周波数帯域は、検査装置歯車噛合周波数及びその高調波周波数(変速機モード周波数の20%以内に入るのが変速機歯車噛合周波数の二次高調波周波数なので、少なくとも二次高調波周波数)を含む。もちろん、他の部品に関しては、別の異常周波数及び/又は別の異常周波数の高調波周波数が関心を持たれ得る。   As shown in FIG. 3, in step 64, the inspection device 10 is designed and manufactured (configured) to operate the gear 12 at the desired test conditions. Further, in step 66, the gear inspection device is constituted by a structural component optimized for detection of gear abnormality. For example, at least a part of the inspection apparatus 10 is configured to have at least one mode frequency within a predetermined frequency band of the inspection apparatus 10. The predetermined frequency band of the inspection device is the inspection device gear meshing frequency and its harmonic frequency (since the second harmonic frequency of the transmission gear meshing frequency is within 20% of the transmission mode frequency, at least the second harmonic frequency. )including. Of course, for other components, other abnormal frequencies and / or harmonic frequencies of other abnormal frequencies may be of interest.

検査装置10はまた、その少なくとも一部を、検査装置10の識別子の値が、変速機46の識別子の値に基づいて決定される所定範囲内に入るように、例えばモード周波数及びモード振幅のようなモード特性を持つように構成される。例えば、もし、不良歯車と合格歯車とを使用する変速機46の識別子の値が3:1であれば、検査装置10の識別子の値の所定範囲は、2.5:1から3.5:1であり得る。もちろん、所定範囲に関して検査装置の識別子の値が組立体のそれにより近づくように調整されることを要求する、より狭い帯域が使用される場合もある。   The inspection device 10 may also at least partially include, for example, mode frequency and mode amplitude, such that the identifier value of the inspection device 10 falls within a predetermined range determined based on the identifier value of the transmission 46. It is configured to have proper mode characteristics. For example, if the value of the identifier of the transmission 46 using the defective gear and the acceptable gear is 3: 1, the predetermined range of the value of the identifier of the inspection device 10 may be 2.5: 1 to 3.5: 1. . Of course, a narrower band may be used that requires that the value of the identifier of the inspection device be adjusted closer to that of the assembly for a given range.

検査装置10の識別子、即ち不良歯車と合格歯車との相対的な振幅応答の差が、検査装置のモード周波数を決定するために使用されたものと同じセンサーを使用して決定される。望ましいモード特性が得られるまで、検査装置10の適切な調整が何度かの繰り返しを要する場合がある。検査装置10の望ましいモード特性が得られると、設計/構成が完了し、検査装置10は歯車12のような部品に使用可能になる。   The identifier of the inspection device 10, i.e., the relative amplitude response difference between the bad gear and the acceptable gear, is determined using the same sensor used to determine the mode frequency of the inspection device. Appropriate adjustment of the inspection apparatus 10 may require several iterations until the desired mode characteristics are obtained. Once the desired mode characteristics of the inspection device 10 are obtained, the design / configuration is complete and the inspection device 10 can be used with components such as the gear 12.

図4に示す変速機46の構造モード(周波数特性)のグラフと同様に、検査装置10の構造モードが上述した衝撃ハンマー及びセンサーを用いて決定される。図5は、検査装置10のような検査装置の構造モードを示す。モード周波数が、検査装置のモード周波数帯域(帯域2)に亘ってプロットされる。設計段階において、有言要素法のような本技術分野で良く知られた構造解析技術が、検査装置のモード周波数を推定するのに利用可能である。   Similar to the graph of the structural mode (frequency characteristics) of the transmission 46 shown in FIG. 4, the structural mode of the inspection apparatus 10 is determined using the impact hammer and sensor described above. FIG. 5 shows the structural mode of an inspection device such as inspection device 10. The mode frequency is plotted over the mode frequency band (band 2) of the inspection device. At the design stage, structural analysis techniques well known in the art, such as the vocabulary element method, can be used to estimate the mode frequency of the inspection device.

検査装置10の基本周波数を調整するために、或いは検査装置10を構造的に調整するために、種々の構成部品の構造が修正され得て、或いは個別に調整され得る。例えば、スピンドル21が、必要に応じてより長く或いは短く作られ得る。検査装置10の質量を増やすためにイナーシャ・ディスクを親歯車24の表面に置くことも可能である。同様に、スピンドル26のような歯車検査装置10の他の構成要素が、必要に応じてより大きく或いはより小さく作られ得る。検査装置10は多くの異なる構成部品を含むが、検査装置10の基本周波数及び他のモード周波数は、歯車検査装置10の一部のみ、例えば、基部31上の構成部品、特に、スピンドル筐体及び、試験用の歯車及び親歯車に関する二つのスピンドル21、26の回転要素によって影響を受ける。   In order to adjust the fundamental frequency of the inspection device 10 or to structurally adjust the inspection device 10, the structure of the various components can be modified or individually adjusted. For example, the spindle 21 can be made longer or shorter as required. It is also possible to place an inertia disk on the surface of the parent gear 24 in order to increase the mass of the inspection device 10. Similarly, other components of the gear inspection device 10, such as the spindle 26, can be made larger or smaller as required. Although the inspection device 10 includes many different components, the fundamental frequency and other mode frequencies of the inspection device 10 are limited to only a portion of the gear inspection device 10, for example, components on the base 31, particularly the spindle housing and , Affected by the rotating elements of the two spindles 21, 26 with respect to the test gear and the parent gear.

図3に示すように、ステップ68において、歯車12はモーター14によって回転させられ、そして歯車検査装置10の振動がセンサー40、41によって測定される(ステップ70を参照)。図6(a)は、歯車検査装置10上のセンサー40のようなセンサーによって測定されるデータのグラフを示す。縦座標には、測定された加速度の振幅が重力加速度(G's)に換算して与えられている。図に示すように加速度の値は所定時間に亘って測定される。図に示すデータは、既知の歯車外形不良を持つ歯車12のような歯車の作動から収集されたものである。比較する目的のため、同図(b)が、スピンドル26のような親歯車スピンドル上で測定された振動加速度に関する同様の出力を示す。   As shown in FIG. 3, in step 68, the gear 12 is rotated by the motor 14 and the vibration of the gear inspection device 10 is measured by the sensors 40, 41 (see step 70). FIG. 6 (a) shows a graph of data measured by a sensor such as sensor 40 on gear inspection device 10. In the ordinate, the amplitude of the measured acceleration is given in terms of gravitational acceleration (G's). As shown in the figure, the acceleration value is measured over a predetermined time. The data shown in the figure is collected from the operation of a gear such as gear 12 having a known gear profile defect. For comparison purposes, FIG. 5 (b) shows a similar output for vibration acceleration measured on a master gear spindle, such as spindle 26. FIG.

不良を持つ歯車を作動させるときと、不良を持たない歯車を作動させるときとを時間領域(time domain)において識別し易くするため、図6(a),(b)にそれぞれ示す時間領域のグラフ(time domain plot)が、図7(a),(b)にそれぞれ示すような周波数領域のグラフ(frequency domain plot)に変換され得る。そのような変換は、高速フーリエ変換或いは、本技術分野において知られている他の幾つかの数学アルゴリズムの使用によって達成され得る。周波数領域において、歯車不良周波数即ち、歯車噛合周波数及びその調波周波数が同定されて、そして、歯車検査装置が不良の無い歯車で作動させられるとき、及び不良を備えた歯車で作動させられるときに見られるレベルが同定される。前述したように検査装置の構造は、歯車不良周波数において不良の無い歯車で作動するときと、不良のある歯車で作動するときとを、識別し易くするために調整される。したがって、測定された時間領域の出力を周波数領域に変換することは、歯車不良に起因する励振を同定し、そして、それらの周波数において合格歯車と不良歯車との間に、歯車内の不良の検出を更に促進する、より適切な識別子を提供する。   In order to make it easy to distinguish in the time domain when operating a gear having a defect and when operating a gear without a defect, graphs of time domains shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), respectively. (Time domain plot) can be converted into a frequency domain plot as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), respectively. Such a transformation can be achieved by the use of a fast Fourier transform or some other mathematical algorithm known in the art. In the frequency domain, the gear failure frequency, i.e., the gear meshing frequency and its harmonic frequency, are identified and when the gear inspection device is operated with a gear without defects and when operated with a gear with defects. The level seen is identified. As described above, the structure of the inspection apparatus is adjusted so that it is easy to distinguish when operating with a gear having no fault at the gear fault frequency and when operating with a faulty gear. Therefore, converting the measured time domain output to the frequency domain identifies the excitation due to gear faults, and detection of faults in the gear between the passing gear and the bad gear at those frequencies. Provide a more appropriate identifier that further promotes

特に、試験用の歯車による作動の後、デジタル処理で記録された検査装置10からの振動出力が、一つの所定振幅値或いは、テンプレートの形式で与えられる値と比較され得る。そのようなテンプレートは、図6及び図7に示すような出力グラフ上に置かれ得る。加えて、良い部品と悪い部品とを更に識別し易くするため、歯車検査装置10の種々のパラメータが修正され得る。例えば、検査装置10内で噛合っている歯車12及び24の場合、ガイド部28が噛合っている歯車12、24間のバックラッシュを変えるべく調整され得る。検査装置10の具体的な設定に依存して、あるバックラッシュの値が、不良を持つ歯車と持たない歯車との間に大きな識別力を与える場合がある。この形式のデータは、既知の特性を持つ歯車を使用して実験的に収集され得る。   In particular, after actuation by the test gear, the vibration output from the inspection device 10 recorded digitally can be compared with one predetermined amplitude value or a value given in the form of a template. Such a template can be placed on an output graph as shown in FIGS. In addition, various parameters of the gear inspection device 10 can be modified to make it easier to distinguish between good and bad parts. For example, in the case of gears 12 and 24 meshing within the inspection device 10, the guide portion 28 can be adjusted to change the backlash between the gears 12 and 24 meshing. Depending on the specific setting of the inspection apparatus 10, a certain backlash value may give a large discriminating power between a gear having a defect and a gear having no defect. This type of data can be collected experimentally using gears with known characteristics.

概して、図3に記載された方法は、異なる形式の回転部品或いは摺動部品について、それらの組立体の中で使用される前に、機能ベースでの検査を実行するために使用可能である。別の例として、カムシャフトはエンジンの中において重要な部品であり、カムシャフト上のびびりは、顧客満足度に関連する主要なNVH懸案事項である。カムシャフトのカタカタ音は、その表面上の凹凸(起伏)に起因し、エンジン内の不愉快な騒音として聞こえる。カムシャフトは研がれ且つ磨かれ、そして幾つかの寸法計測器の中で検査されるが、カムシャフトのカタカタ音ノイズの問題は、エンジン内に残っている。工場内に実装されている表面仕上げ測定装置は、製造仕様書に従ってカタカタ音を測定しているが、測定されるカムシャフト上のびびり音は、その構造的特徴に起因してエンジン内で励振しない。したがって、エンジン内に組み付けられて高速で回転するときに生成されるNVHレベルに関連付けて合格カムシャフトと不良カムシャフトとを区別することは、相変わらず困難である。本発明の方法は、変速機及び歯車に関して記載したのと同様に、組み立てられたエンジン内に望ましくないNVHレベルを生じさせ得るびびりに関して、カムシャフトを検査するために使用され得る。   In general, the method described in FIG. 3 can be used to perform function-based inspections on different types of rotating or sliding parts before being used in their assemblies. As another example, the camshaft is an important part in the engine and chatter on the camshaft is a major NVH concern related to customer satisfaction. The rattling noise of the camshaft is heard as an unpleasant noise in the engine due to unevenness (undulations) on its surface. Although the camshaft is sharpened and polished and inspected in some sizing instruments, the problem of camshaft noise remains in the engine. The surface finish measuring device installed in the factory measures the rattling noise according to the manufacturing specifications, but the chatter noise on the camshaft is not excited in the engine due to its structural characteristics. . Therefore, it is still difficult to distinguish between an acceptable camshaft and a defective camshaft in relation to the NVH level generated when assembled in the engine and rotating at high speed. The method of the present invention can be used to inspect the camshaft for chatter that can cause undesirable NVH levels in the assembled engine, similar to that described for transmissions and gears.

本発明を実行するための最良の形態を詳細に説明してきたが、本発明に関する技術分野の当業者は、特許請求の範囲に規定された発明を実行するために、種々の代替設計、及び代替実施形態を認識するであろう。   Having described in detail the best mode for carrying out the invention, those skilled in the art to which the invention pertains will present various alternative designs and alternatives for carrying out the invention as defined in the claims. Embodiments will be recognized.

本発明に従った部品検査装置の平面図である。It is a top view of the components inspection apparatus according to this invention. 部品不良に起因する構造励振に関して、変速装置の作動を図1に示す検査装置と比較する概略図である。It is the schematic which compares the action | operation of a transmission with the test | inspection apparatus shown in FIG. 1 regarding the structural excitation resulting from a component defect. 本発明に従った方法を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a method according to the present invention. 組み立てられた全ての部品を備える車両の変速機筐体の構造モードのグラフである。It is a graph of the structural mode of the transmission housing | casing of a vehicle provided with all the assembled parts. 図1に示す部品検査装置のような部品検査装置の構造モードのグラフである。It is a graph of the structural mode of component inspection apparatuses like the component inspection apparatus shown in FIG. 図1に示す部品検査装置のような、構造的に調整された部品検査装置から、所定時間測定された振動加速度値のグラフである。2 is a graph of vibration acceleration values measured for a predetermined time from a structurally adjusted component inspection device such as the component inspection device shown in FIG. 1. 図6のグラフを周波数領域に変換したグラフである。It is the graph which converted the graph of FIG. 6 into the frequency domain.

Claims (21)

組立体の中にて一つ以上の速度で可動とされる部品の異常を、該部品が上記組立体の中に取り付けられるのに先立って検出するための方法であって、
少なくとも一つの検査装置センサーを備え、上記部品を一つ以上の所定速度において作動可能な部品検査装置を構成する工程と、
上記一つ以上の所定速度から選択して、上記検査装置内の部品の作動速度を決定する工程と、
上記検査装置内における上記部品の作動速度の関数である検査装置異常周波数を、少なくとも一つ決定する工程と、
上記検査装置の少なくとも一部を、上記部品の検査装置異常周波数の少なくとも一つを含む所定周波数帯域内に、少なくとも一つのモード周波数を持つように構成する工程と、
上記組立体若しくは検査装置において、少なくとも一つの異常を持つ部品を使用した場合と、異常を持たない部品を使用した場合とのそれぞれの振幅応答を比較することにより求められるよう、異常の識別パラメータを定義した上で、検査装置内の部品に関する上記識別パラメータの値が、組立体の中の部品に関する該識別パラメータの値に対し所定範囲内となるよう、上記検査装置の少なくとも一部を、少なくとも一つの検査装置センサーを用いて決定されるモード特性を持つように構成する工程と、
上記検査装置内で上記部品を作動させる工程と、
上記部品が上記検査装置内で作動している間の該検査装置の所定応答パラメータの値を測定し、これにより上記部品の異常の検出を促進する工程と、
を有する、部品の検査方法。
A method for detecting an abnormality in a part that is movable at one or more speeds in an assembly prior to the part being installed in the assembly,
Comprising a component inspection device comprising at least one inspection device sensor and capable of operating the component at one or more predetermined speeds;
Selecting from one or more predetermined speeds to determine the operating speed of the components in the inspection device;
Determining at least one inspection device abnormal frequency that is a function of the operating speed of the component in the inspection device;
Configuring at least a part of the inspection device to have at least one mode frequency within a predetermined frequency band including at least one of the inspection device abnormal frequencies of the component;
In the assembly or inspection apparatus, the abnormality identification parameter is determined so as to be obtained by comparing the amplitude responses of the case where at least one part having abnormality is used and the case where a part having no abnormality is used. Once defined, at least a part of the inspection apparatus is set to at least one part so that a value of the identification parameter relating to a part in the inspection apparatus is within a predetermined range with respect to a value of the identification parameter relating to the part in the assembly. Configuring to have mode characteristics determined using two inspection device sensors;
Operating the component in the inspection device;
Measuring a value of a predetermined response parameter of the inspection device while the component is operating in the inspection device, thereby facilitating detection of abnormality of the component;
A method for inspecting a part.
少なくとも一つの組立体センサーを用いて、組立体の少なくとも一つのモード周波数を決定する工程と、
上記組立体内における部品の作動速度の関数であり、該部品が組立体の中で作動するときに少なくとも一つの異常が検出可能な組立体異常周波数を、少なくとも一つ決定する工程と、
上記組立体内の部品の少なくとも一つの異常周波数が、上記組立体の上記モード周波数の少なくとも一つを含む所定周波数帯域内にあるかどうかを判定する工程と、
上記少なくとも一つの異常周波数と上記組立体の少なくとも一つのモード周波数との相互の位置関係を判定する工程と、
を更に有する、請求項1に記載の方法。
Determining at least one mode frequency of the assembly using at least one assembly sensor;
Determining at least one assembly anomaly frequency that is a function of the operating speed of the component in the assembly and at which at least one anomaly can be detected when the component operates in the assembly;
Determining whether at least one abnormal frequency of a component in the assembly is within a predetermined frequency band including at least one of the mode frequencies of the assembly;
Determining a mutual positional relationship between the at least one abnormal frequency and the at least one mode frequency of the assembly;
The method of claim 1, further comprising:
組立体が少なくとも一つの異常を持つ部品を含む状態で、この組立体の振幅応答である第一振幅応答を求めるために、少なくとも一つの組立体センサーを用いる工程と
上記組立体が異常を持たない部品を含む状態で、この組立体の振幅応答である第二振幅応答を求めるために、少なくとも一つの組立体センサーを用いる工程と、を更に有し、
上記組立体の中の部品に関する識別パラメータの値を求めるときには、上記第一振幅応答と第二振幅応答とを比較する、請求項2に記載の方法。
In a state where the assembly includes at least one part having an abnormality, a step of using at least one assembly sensor to obtain a first amplitude response which is an amplitude response of the assembly, and the assembly has no abnormality. Using at least one assembly sensor to determine a second amplitude response that is an amplitude response of the assembly, including the component, and
The method of claim 2, wherein the first amplitude response and the second amplitude response are compared when determining the value of an identification parameter for a part in the assembly.
上記部品が作動している間に測定した検査装置の振幅応答の測定値を所定値と比較し、それにより上記部品の異常の検出を更に促進する、請求項1に記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the measured amplitude response of the inspection device measured while the part is in operation is compared with a predetermined value, thereby further facilitating detection of an abnormality of the part. 上記検査装置の上記所定応答パラメータは振動であり、該振動の値が上記少なくとも一つのセンサーを使用して測定される、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the predetermined response parameter of the inspection device is vibration, and a value of the vibration is measured using the at least one sensor. 上記振動を測定するために、加速度、速度、変位及び音響特性の少なくとも一つを測定し、
上記測定は、上記検査装置の上記所定周波数帯域を含む帯域幅に亘って行う、請求項5に記載の方法。
To measure the vibration, measure at least one of acceleration, velocity, displacement and acoustic properties,
The method according to claim 5, wherein the measurement is performed over a bandwidth including the predetermined frequency band of the inspection apparatus.
少なくとも一部の測定値を時間領域から周波数領域に変換する工程を更に有し、
上記変換された値と所定値とを比較して、それにより上記部品の異常の検出を更に促進する、請求項5に記載の方法。
Further comprising converting at least some measurements from the time domain to the frequency domain;
6. The method of claim 5, wherein the converted value is compared to a predetermined value, thereby further facilitating detection of the component abnormality.
噛合い部品によって上記検査装置内で部品を係合させる工程を更に有し、
上記検査装置内の上記係合及び噛合い部品は、上記組立体内の上記部品の係合及び噛合い部品に対応する、請求項1に記載の方法。
Further comprising the step of engaging the part in the inspection device by means of a meshing part;
The method of claim 1, wherein the engagement and engagement component in the inspection device corresponds to the engagement and engagement component of the component in the assembly.
車両変速機用の特定の歯車の異常を、該歯車が変速機の中に取り付けられるのに先立って検出するための方法であって、
上記変速機の筐体上の少なくとも一つのセンサーを使用して、上記変速機の少なくとも一つのモード振動数を決定する工程と、
変速機歯車噛合周波数を、上記特定の歯車の歯数及び該特定の歯車の上記変速機内での回転速度の関数として決定する工程と、
上記変速機歯車噛合周波数が、上記変速機の上記少なくとも一つのモード周波数を含む所定の変速機周波数帯域内にあるかどうかを判定する工程と、
上記変速機の少なくとも一つのモード周波数と上記変速機歯車噛合周波数との相互の位置関係を判定する工程と、
上記変速機歯車噛合周波数の調波周波数の少なくとも一つが、上記所定変速機周波数帯域内にあるかどうかを判定する工程と、
上記変速機の上記少なくとも一つのモード周波数と上記変速機歯車噛合周波数の調波周波数の少なくとも一つとの相互の位置関係を判定する工程と、
少なくとも一つの異常を持つ歯車を含む上記変速機の振幅応答である第一振幅応答を求めるために、上記変速機の筐体上の少なくとも一つのセンサーを使用する工程と、
実質的に異常を持たない歯車を含む上記変速機の振幅応答である第二振幅応答を求めるために、上記変速機の筐体上の少なくとも一つのセンサーを使用する工程と、
上記第一振幅応答及び上記第二振幅応答を比較することにより、上記変速機内の上記特定の歯車に関する異常の識別パラメータを決定する工程と、
少なくとも一つのセンサーを含み、少なくとも一つ以上の所定速度において上記特定の歯車を回転可能な検査装置を構成する工程と、
上記一つ以上の所定速度から選択して、上記検査装置内の上記特定の歯車に関する回転速度を決定する工程と、
検査装置歯車噛合周波数を、上記特定の歯車の歯数及び該特定の歯車の上記変速機内での回転速度の関数として決定する工程と、
上記検査装置歯車噛合周波数の調波周波数の少なくとも一つを決定する工程と、
上記検査装置の少なくとも一部を、そのモード周波数の少なくとも一つが、検査装置歯車噛合周波数及び該検査装置歯車噛合周波数の調波周波数の少なくとも一つを含む、上記検査装置の所定周波数帯域内に入るように構成する工程と、
少なくとも一つの異常を持つ部品を使用した場合と、異常を持たない部品を使用した場合との上記検査装置の振幅応答を比較することにより求められる、該検査装置内の上記特定の歯車に関する異常の識別パラメータの値が、上記変速機内の上記特定の歯車に関する異常の識別パラメータの値に対し所定範囲内となるよう、上記検査装置の少なくとも一部を、上記少なくとも一つのセンサーを用いて決定されるモード特性を持つように更に構成する工程と、
上記検査装置内で上記特定の歯車を回転させる工程と、
上記特定の歯車が上記検査装置内で回転させられている間の該検査装置の所定の応答パラメータの値を測定し、これにより上記歯車内の異常の検出を促進する工程と、
を有する、変速機歯車の検査方法。
A method for detecting an abnormality in a particular gear for a vehicle transmission prior to the gear being installed in the transmission,
Determining at least one mode frequency of the transmission using at least one sensor on the transmission housing; and
Determining a transmission gear mesh frequency as a function of the number of teeth of the specific gear and the rotational speed of the specific gear within the transmission;
Determining whether the transmission gear meshing frequency is within a predetermined transmission frequency band including the at least one mode frequency of the transmission;
Determining a mutual positional relationship between at least one mode frequency of the transmission and the transmission gear meshing frequency;
Determining whether at least one of the harmonic frequencies of the transmission gear meshing frequency is within the predetermined transmission frequency band;
Determining a mutual positional relationship between the at least one mode frequency of the transmission and at least one harmonic frequency of the transmission gear meshing frequency;
Using at least one sensor on the transmission housing to determine a first amplitude response that is an amplitude response of the transmission including a gear having at least one anomaly;
Using at least one sensor on the transmission housing to determine a second amplitude response that is an amplitude response of the transmission including a gear having substantially no abnormality;
Determining an anomaly identification parameter for the particular gear in the transmission by comparing the first amplitude response and the second amplitude response;
Comprising an inspection device including at least one sensor and capable of rotating the specific gear at at least one or more predetermined speeds;
Selecting from the one or more predetermined speeds to determine a rotational speed for the particular gear in the inspection device;
Determining an inspection device gear meshing frequency as a function of the number of teeth of the specific gear and the rotational speed of the specific gear within the transmission;
Determining at least one of the harmonic frequencies of the inspection device gear meshing frequency;
At least one mode frequency of at least a part of the inspection device falls within a predetermined frequency band of the inspection device, wherein at least one of the mode frequencies includes at least one of the inspection device gear meshing frequency and the harmonic frequency of the inspection device gear meshing frequency. A step of configuring
Abnormality related to the specific gear in the inspection device, which is obtained by comparing the amplitude response of the inspection device between the case where a component having at least one abnormality is used and the case where a component having no abnormality is used At least a part of the inspection device is determined using the at least one sensor so that the value of the identification parameter is within a predetermined range with respect to the value of the abnormality identification parameter relating to the specific gear in the transmission. Further configuring to have mode characteristics;
Rotating the specific gear in the inspection device;
Measuring a value of a predetermined response parameter of the inspection device while the specific gear is being rotated in the inspection device, thereby facilitating detection of an abnormality in the gear;
A transmission gear inspection method comprising:
上記特定の歯車が上記歯車検査装置内で回転している間、該特定の歯車にトルク負荷を与える工程を更に有する、請求項9に記載の方法。   The method of claim 9, further comprising applying a torque load to the specific gear while the specific gear is rotating in the gear inspection device. 上記検査装置を、上記特定の歯車と噛合うための噛合い歯車を備えて構成する工程を更に備え、上記トルク負荷は、上記噛合い歯車を介して上記特定の歯車に与える、請求項10に記載の方法。   11. The method according to claim 10, further comprising a step of configuring the inspection device with a meshing gear for meshing with the specific gear, wherein the torque load is applied to the specific gear via the meshing gear. The method described. 上記特定の歯車と上記噛合い歯車とを単一側面接触によって互いに係合させる、請求項11に記載の方法。   The method of claim 11, wherein the particular gear and the meshing gear are engaged with each other by a single side contact. 上記特定の歯車により上記噛合い歯車を駆動させ、且つ該特定の歯車を、上記変速機歯車噛合周波数を決定するために使用される速度よりも小さな速度において回転させる、請求項11に記載の方法。   12. The method of claim 11, wherein the specific gear drives the meshing gear, and the specific gear is rotated at a speed that is less than the speed used to determine the transmission gear meshing frequency. . 上記所定応答パラメータは振動であり、上記測定値は、上記少なくとも一つのセンサーによって所定時間に亘って測定される、検査装置の少なくとも一部における加速度の値である、請求項9に記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the predetermined response parameter is vibration, and the measured value is a value of acceleration in at least a part of the inspection device measured by the at least one sensor over a predetermined time. 上記測定値の少なくとも一部を時間領域から周波数領域に変換する工程と、
上記変換された値の少なくとも一つを所定値と比較し、それにより上記特定の歯車の異常の検出を促進する工程とを含む、請求項14に記載の方法。
Converting at least a portion of the measured value from the time domain to the frequency domain;
15. The method of claim 14, comprising comparing at least one of the converted values with a predetermined value, thereby facilitating detection of the specific gear abnormality.
モード周波数を有する組立体の中で可動とされる部品の異常を、該部品が上記組立体の中に取り付けられるのに先立って検出するための、構造により調整される振動特性に基づく検査装置であって、
上記可動部品については、そこにおいて異常を検出可能な周波数であって、上記組立体内での作動速度の関数であり、少なくとも一つが該組立体の所定周波数帯域内にある、少なくとも一つの組立体異常周波数と、上記検査装置内での作動速度の関数であり、少なくとも一つが上記組立体異常周波数の少なくとも一つとは異なっている、少なくとも一つの検査装置異常周波数とが、それぞれ決定されており、
上記可動部品を一つ以上の所定速度において作動させることが可能な第一アクチュエータと、
上記少なくとも一つの検査装置異常周波数を含む所定周波数帯域内の少なくとも一つのモード周波数を持つように、少なくとも一部が構成され、上記可動部品が上記第一アクチュエータによって作動させられている間、該可動部品を支持する構造体と、
上記第一アクチュエータが上記可動部品を作動させている間に、所定の応答パラメータの値を測定するためのセンサーと、
を有する部品の検査装置。
An inspection device based on vibration characteristics adjusted by the structure for detecting an abnormality of a movable part in an assembly having a mode frequency before the part is mounted in the assembly. There,
For the movable part, at least one assembly abnormality having a frequency at which an abnormality can be detected, a function of the operating speed within the assembly, at least one being within a predetermined frequency band of the assembly At least one inspection device abnormal frequency, each of which is a function of a frequency and an operating speed in the inspection device, at least one of which is different from at least one of the assembly abnormal frequencies,
A first actuator capable of operating the movable part at one or more predetermined speeds;
At least a portion is configured to have at least one mode frequency within a predetermined frequency band including the at least one inspection apparatus abnormal frequency, and the movable part is operated while the movable part is operated by the first actuator. A structure that supports the component;
A sensor for measuring a value of a predetermined response parameter while the first actuator operates the movable part;
Inspection apparatus for parts having
上記第一アクチュエータが上記可動部品を作動させている間に、該可動部品に負荷を与えることが可能な第二アクチュエータを更に有する、請求項16に記載の装置。   The apparatus of claim 16, further comprising a second actuator capable of loading the movable part while the first actuator is actuating the movable part. 上記第二アクチュエータ及び上記可動部品と協調するように構成された第二部品を更に有し、上記第二アクチュエータは上記第二部品を介して上記可動部品に負荷を与える、請求項17に記載の装置。   18. The apparatus according to claim 17, further comprising a second part configured to cooperate with the second actuator and the movable part, wherein the second actuator applies a load to the movable part via the second part. apparatus. 上記可動部品は車両変速機の歯車であり、上記第一アクチュエータは上記歯車を回転可能であり、上記第二アクチュエータは上記歯車に当接する噛合い歯車を介してトルク負荷を与えることが可能である、請求項18に記載の装置。   The movable part is a gear of a vehicle transmission, the first actuator can rotate the gear, and the second actuator can apply a torque load via a meshing gear that contacts the gear. The apparatus of claim 18. 上記変速機歯車及び上記噛合い歯車が単一側面接触によって互いに係合する、請求項19に記載の装置。   The apparatus of claim 19, wherein the transmission gear and the meshing gear engage each other by a single side contact. 上記所定の応答パラメータは振動であり、上記センサーは加速度の値を測定する、請求項16に記載の装置。   The apparatus of claim 16, wherein the predetermined response parameter is vibration and the sensor measures an acceleration value.
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